Сколько аминокислот входит в состав белка?
Содержание:
- Гамма-аминомасляная кислота (ГАМК) — заменимая аминокислота
- Аминокислоты
- Из чего состоят заменимые и незаменимые аминокислоты
- Классификация, изомерия и номенклатура
- Аминокислоты в продуктах питания
- Общая характеристика
- Суточная потребность
- Вред, побочные эффекты, противопоказания
- Триптофан — незаменимая аминокислота
- Функции ДНК и аминокислот
- Условно заменимые: в каких продуктах содержаться
- Сочетание аминокислот с другими видами спортпита
- Что такое аминокислота — общая характеристика
- Катаболизм протеиногенных аминокислот
- Незаменимые и заменимые аминокислоты
- Аминокислоты
Гамма-аминомасляная кислота (ГАМК) — заменимая аминокислота
Гамма-аминомасляная кислота (ГАМК) – выполняет роль главного тормозящего нейротрансмиттера ЦНС, концентрация которой особенно высока в тканях головного мозга. Гамма-аминомасляная кислота улучшает метаболизм мозга, оказывает ноотропное, седативное и противосудорожное действие. Она особенно важна при сосудистых заболеваниях головного мозга, снижении интеллектуальных функций, энцефалопатии, депрессии. В экстремальных ситуациях ГАМК расщепляется с выделением болошого количества энергии, тем самым обеспечивая максимальную скорость работы мозга. Гамма-аминомасляная кислота синтезируется в нервной системе из глутаминовой.
- Продукты с высоким содержанием ГАМК: чай ГАБА, томаты, сброженые соевые бобы, квашенная еда.
- Дозировка ГАМК: 1-4 грамма в сутки.
Аминокислоты
Многие из нас знают об этих органических соединениях, но не все смогут объяснить, что это и зачем они нужны. Поэтому, начнем с азов.
Последние участвуют абсолютно во всех физиологических процессах организма. Они формируют мышцы, сухожилия, связки, органы, ногти, волосы и являются частью костей. Замечу, что гормоны и ферменты, регулирующие рабочие процессы в организме, тоже представляют собой белки. Они уникальны по своей структуре и цели у каждого из них свои. Белки синтезируются из аминокислот, которые человек получает из пищи. Отсюда напрашивается интересный вывод – не белки самый ценный элемент, а аминокислоты.
Из чего состоят заменимые и незаменимые аминокислоты
Аминокислоты играют важную роль — принимают участие в биосинтезе белка. Расщепление белка на аминокислоты происходит в желудочно-кишечном тракте человека. Сколько существует аминокислот? Сегодня известно около двухсот пептидов, но всего 20 аминокислот принимают участие в строительстве биологического организма. Поэтому если перед вами стоит вопрос, как запомнить аминокислоты, не стоит паниковать: нужно запомнить всего 20.
Есть заменимые и незаменимые аминокислоты. Также некоторые выделяют условно заменимые аминокислоты.
Заменимые аминокислоты
Определение 2
Заменимые аминокислоты — те аминокислоты, которые попадают в организм человека вместе с продуктами питания.
В самом человеке они тоже могут производиться — из прочих веществ.
Среди таких аминокислот выделяются:
- аланин. Это мономер белков. Он принимает участие в процессе глюкогенеза, становясь глюкозой в человеческой печени. Отвечает за регулирование метаболических процессов;
- аргинин. Синтезируется только в организме взрослых людей — в организме детей образоваться не может. Играет важную роль, к примеру, в системе синтеза гормона роста. Единственная аминокислота, переносящая азот. С ее помощью увеличивается мышечная масса и снижается жировая;
- аспарагин. Является пептидом азотного обмена. Действуя с ферментами, отщепляет аммониак и преобразуется в аспарагиновую кислоту;
- аспарагиновая кислота. Отвечает за образование иммуноглобулинов и деактивацию аммиака. Помогает восстановить баланс в работе сердечного цикла и нервной системы;
- гистидин. Применяют в лечении кишечных заболеваний и в качестве профилактики СПИДа. Уменьшает негативное влияние на человеческий организм стрессовых факторов;
- глицин. Нейромедиатор. Успокаивает;
- глутамин. Составляющая гемоглобина. Отвечает за стимуляцию метаболизма в ЦНС;
- глютаминовая кислота. Отвечает за регуляцию периферической нервной системы;
- пролин. Есть в составе протеинов. Например, в коллагене и эластине;
- серин. Аминокислота, которую можно найти в нейронах головного мозга. Облегчает выработку и высвобождение энергии. Возникает из глицина;
- тирозин. Из этой аминокислоты состоят, в том числе, растительные и животные ткани. В некоторых случаях восстанавливаются из фенилаланина;
- цистеин. Компонент кератина. Принадлежит к антиоксидантам. В отдельных случаях воспроизводится из серина.
Замечание 1
Описанные функции кислот не являются полными и могут быть продолжены.
Незаменимые аминокислоты
Определение 3
Незаменимые аминокислоты — те, синтез которых человеческим организмом не предусмотрен.
Содержатся в отдельных продуктах и поступают в организм с приемом пищи.
В список аминокислот, которые в организме не вырабатываются, входят:
- валин. Повышает координацию функционирования мышц, обеспечивает устойчивость организма к изменениям температуры;
- изолейцин. Его еще называют естественным анаболиком. Отвечает за насыщение мышц необходимой энергией;
- лейцин. Отвечает за регуляцию всех процессов метаболизма. Важный участник процесса построения белковой структуры. Вместе с двумя описанными выше аминокислотами составляет комплекс BCAA (который отвечает за построение мышечной массы). Эта аминокислота, и комплекс в целом, важна для людей, занимающихся спортом. Она помогает увеличить мышечную массу, понизить уровень развития ПЖК (подкожно-жировая клетчатка), поддерживать гомеостаз при больших физнагрузках;
- лизин. Его наличие в организме влияет на улучшение регенерации тканей, выработку гормонов, антител и ферментов. Также немаловажную роль эта аминокислота играет в укреплении сосудов. Находится в составе коллагена;
- метионин. Принимает участи в синтезе холина. Сокращает количество жира в печени;
- треонин. Отвечает за укрепление сухожилий и эмали зубов;
- триптофан. Помогает в регуляции эмоционального состояния, лечении психических расстройств личности;
- фениалалнин. Принимает участие в регуляции деятельности кожных покровов путем снижения их пигментации. Восстанавливает водно-солевой баланс верхних слоев кожи.
Нужна помощь преподавателя?
Опиши задание — и наши эксперты тебе помогут!
Описать задание
Классификация, изомерия и номенклатура
Аминокислоты природного происхождения классифицируют на следующие группы:
Общая классификация аминокислот:
По содержанию функциональных групп, выделяют следующие типы аминокислот.
Следующая классификация аминокислот учитывает полярность и заряд молекул, что определят их склонность к взаимодействию с молекулами воды, т. е. гидрофильность или гидрофобность. В соответствии с таким принципом выделяют несколько классов соединений:
- неполярные (гидрофобные);
- полярные (гидрофильные) незаряженные;
- отрицательно заряженные;
- положительно заряженные при физиологических значениях pH.
Каждое соединение обладает тривиальным, то есть традиционным наименованием. В определенных случаях название обусловлено источником выделения. К примеру, аспарагин впервые был обнаружен в аспарагусе (спарже), глутаминовая кислота извлечена из клейковины (от англ. gluten — глютен) пшеницы, глицин получил свое название из-за сладкого вкуса (от греч. glykys — сладкий).
Природные α-аминокислоты R-CH(NH2)COOH имеют тривиальные названия, например:
- глицин;
- аланин;
- серин.
По правилам систематической номенклатуры, названия аминокислот образуются на основе наименований соответствующих карбоновых кислот путем добавления приставки амино- и уточнения положения аминогруппы относительно карбоксильной группы:
- 2–Аминобутановая кислота
- 3-Аминобутановая кислота
Согласно альтернативному методу называния аминокислот, тривиальное наименование карбоновой кислоты дополняют приставкой амино- с уточнением расположения аминогруппы с помощью буквы из греческого алфавита:
- α-Аминомасляная кислота
- β -Аминомасляная кислота
При использовании для указания положения аминогруппы букв греческого алфавита \alpha-положением считается атом углерода, следующий сразу за карбоксильной группой.
Аминопентановая кислота или 4-аминопентановая кислота (ИЮПАК):
Согласно номенклатуре ИЮПАК, греческие буквы не применяют. Название аминокислот формируется по общему принципу, нумерация начинается с атома углерода карбоксильной группы, он считается первым. Наиболее важные аминокислоты обладают специальными названиями и обозначениями:
Виды изомерии, характерные для аминокислот:
- Изомерия углеродного скелета
- Изомерия положения функциональных групп
- Пространственная (оптическая) изомерия.
Только для самой простой по структуре аминокислоты глицина не характерно наличие оптических изомеров. Остальные соединения содержат атомы углерода в α положении, окруженные четырьмя различными заместителями. По этой причине α-углеродный атом всех аминокислот, кроме глицина, представляет собой асимметрический центр. Данный факт объясняет существование аминокислот в форме двух стереоизомеров и их оптическую активность. Молекулы стереоизомеров в данном случае являются зеркальными отражениями друг друга.
Существует несколько способов получения аминокислот:
- Замещение галогена аминогруппой в соответствующих галогензамещенных карбоновых кислотах
- Восстановление нитрозамещенных карбоновых кислот (применяется с целью синтеза ароматических аминокислот)
Аминокислоты в продуктах питания
Чтобы избежать дефицита соединений с важными свойствами, их нужно получать извне с пищей. Источником аминокислот служит «продуктовая корзина» с белковым набором веществ.
«Незаменимые аминокислоты: список в продуктах питания»
№ | АМК | продукты |
---|---|---|
незаменимые | ||
1. | лейцин | молочные продукты, овес, зародыши пшеницы, мясо |
2. | валин | мясо, грибы, зерновые и молочные продукты, грецкие орехи |
3. | лизин | бобовые и молочные продукты, мясо птицы, рыба, арахис, зародыши пшеницы |
4. | метионин | бобовые продукты, мясо, овощи, творог, арахис |
5. | треонин | молочные продукты, мясо, яйца, горох |
6. | триптофан | мясо индейки, молочные продукты, яйца, орехи, семечки, рис, картофель |
7. | фенилаланин | мясные и молочные продукты, куриное мясо, овес, зародыши пшеницы |
8. | гистидин | мясо, молочные продукты, зародыши пшеницы |
условно-незаменимые | ||
9. | тирозин | молочные и мясные продукты, рыба, миндаль, бананы |
10. | цистеин | рыба, мясо, соевые продукты, пшеница, овес, куриное филе, чеснок |
Аминокислоты в продуктах в обязательном порядке должны поступать в организм. Они постоянно востребованы в синтезе белка. Это свойство делает их в полном смысле незаменимыми и нужными.
Общая характеристика
Аминокислоты – это обычно кристаллические вещества со сладким привкусом, получить которые возможно в процессе гидролиза протеинов или в результате определенных химических реакций. Эти твердые водорастворимые вещества-кристаллы характеризуются очень высокой температурой плавления – примерно 200-300 градусов по Цельсию. Основными химическими элементами аминокислот являются углерод, азот,водород, кислород.
Хоть в названии этих веществ и присутствует слово «кислота», их свойства скорее напоминают соли, хотя по специфике строения молекулы могут обладать кислотными и основными способностями одновременно. А значит – одинаково эффективно воздействовать с кислотами и щелочами.
Большинство аминокислот бывают двух видов: L-изомеры и D-изомеры.
Первые характеризуются оптической активностью и встречаются в природе. Аминокислоты этой формы важны для здоровья организма. D-вещества встречаются в бактериях, играют роль нейромедиаторов в организмах некоторых млекопитающих.
В природе существует 500 так называемых стандартных, протеиногенных аминокислот. 20 из них собственно и составляют полипептидную цепь, содержащую генетический код. В последние годы в науке заговорили о необходимости расширения аминокислотной «семьи», и некоторые исследователи дополняют этот список еще 2 веществами – селеноцистеином и пирролизином.
Суточная потребность
Организм нуждается в поступлении абсолютно всех аминокислот. Их количество должно быть гармоничным. Соотношение животных белков к растительным составляет 65:36-45:55. Важным является не только наличие органических соединений в продукте, но и их концентрации.
Существенное значение имеет качество белка. Животные продукты усваиваются лучше растительных. Чтобы покрыть потребность в аминокислотах, нужно включать в рацион пищу разных групп.
Какие факторы влияют на содержание аминокислот в организме
У некоторых людей отмечается нарушение усвояемости органических соединений, что может стать причиной возникновения аллергических реакций. Это явление обычно имеет врожденный характер и требует снижения количества поступления полезных веществ.
Повышение концентрации полезных веществ требуется в следующих случаях:
- активный рост;
- профессиональные занятия спортом;
- интенсивные нагрузки умственного и физического характера;
- период после продолжительной болезни.
Усвояемость белков обусловлена типом продукта. Максимальный показатель отмечается у следующих наименований:
- белок яиц;
- нежирные сорта мяса и рыбы;
- творог.
Важно также правильно сочетать продукты. Например, к гречневой каше можно добавлять молоко
К мучным изделиям подходят творог и мясо.
Внимание! Органические соединения растворяются в воде и взаимодействуют с некоторыми витаминами и минералами. Они участвуют в синтезе важных гормонов: адреналин, меланин, серотонин, норадреналин, серотонин.
Причины и признаки дефицита и избытка
Аминокислоты содержатся в продуктах питания. Некоторые вещества способны синтезироваться в организме. Нехватка и повышение концентрации отдельных белков вызваны неполноценным рационом и злоупотреблением некоторыми продуктами. Иногда дисбаланс возникает вследствие патологий печени и сахарного диабета.
К симптомам дефицита органических соединений относят:
- снижение аппетита;
- сонливость и слабость;
- выпадение волос;
- задержку развития и роста;
- ухудшение состояния кожных покровов;
- анемию;
- частые ОРВИ.
На фоне избытка белков могут наблюдаться следующие признаки:
- гипертония;
- нарушение функции щитовидной железы;
- ранняя седина;
- патологии суставов;
- риск повышения инсульта и инфаркта.
Важно! Повышение уровня аминокислот возникает при дефиците селена, аскорбиновой кислоты, токоферола, ретинола и витаминов группы В. Именно эти нутриенты нейтрализуют избыток белков.
Вред, побочные эффекты, противопоказания
Нужно знать не только, сколько аминокислот должно поступать с пищей, но и чем они опасны. В допустимых дозировках эти вещества не могут навредить человеку.
Нехватка и переизбыток
Признаками избытка кислот в организме являются:
- психические нарушения (тревога, возбудимость);
- низкая устойчивость к стрессу;
- повышение уровня общего холестерина в крови;
- нарушение стула по типу диареи;
- желчная колика (в результате образования камней в желчном пузыре);
- артериальная гипертензия;
- дисфункция щитовидной железы;
- тошнота;
- мигрень;
- учащенное мочеиспускание (поллакиурия);
- галлюцинации;
- головокружение;
- рвота;
- боль в правом подреберье (в результате воспаления печени);
- дисфункция поджелудочной железы (для аминокислоты аргинин).
вещество имеет противопоказание к приему и при злоупотреблении возможно появление побочных эффектов
В случае употребления таблетированных препаратов, порошков или капсул иногда наблюдаются следующие нежелательные реакции:
- частый жидкий стул;
- вздутие живота;
- дезориентация;
- учащенное сердцебиение;
- падение артериального давления;
- аллергия (сыпь на коже, зуд, покраснение);
- тошнота;
- рвота.
Противопоказаниями к приему в качестве добавки кислот могут быть:
- Заболевания печени (вирусный и другие формы гепатита, цирроз, гепатоз, печеночная недостаточность).
- Печеночная энцефалопатия.
- Индивидуальная непереносимость компонентов препарата.
- Возраст. Таблетки с метионином нельзя принимать детям младше 6 лет.
- Наличие сахарного диабета (для фенилаланина).
- Беременность.
- Заболевания почек.
рацион питания, обогащённый белками, обладает биологической ценностью для человека
Триптофан — незаменимая аминокислота
Триптофан это незаменимая аминокислота, которая в организме человека непосредственно преобразуется в серотонин – нейромедиатор, который вызывает умственное расслабление и создает ощущение эмоционального благополучия. У людей, находящихся в состоянии депрессии, в крови мало как серотонина, так и триптофана. Его низкое содержание в организме вызывает депрессию, тревожность, бессонницу, расстройства внимания, гиперактивность, мигрень, головные боли, напряжение. Высокое содержание триптофана может вызвать утомление и затруднение дыхания у людей, страдающих астмой. Триптофан – великолепное натуральное снотворное. Его много в углеводах, особенно в бананах, а также в растительном масле и молоке. Молоко на ночь улучшает сон за счет триптофана.
- Продукты с высоким содержанием триптофана: в овсе, бананах, сушёных финиках, арахисе, кунжуте, кедровых орехах, молоке, йогурте, твороге, рыбе, курице, индейке, мясе.
- Дозировка триптофана: 1 грамм в сутки.
Функции ДНК и аминокислот
Основные функции ДНК
К функциям ДНК относят:
- Вхождение в состав хромосом.
- Хранение наследственной информации обо всех признаках организма и первичной структуре белков. Первичную структуру белков называют линейной, поскольку она состоит из соединенных друг с другом пептидной связью аминокислот.
- Способность к репликации (удвоение). Процесс удвоения осуществляется в интерфазе до процесса деления. Хромосомы состоят из двух хроматид – в будущем они станут дочерними хромосомами. Процесс удвоения важен потому, что после эти дочерние клетки получат наследственную информацию в одинаковом объеме.
Свойства и функции аминокислот
Есть множество азотосодержащих соединений, обладающих двойственной функций. Кроме нуклеиновых кислот нужно выделить аминокислоты.
Определение 4
Аминокислоты – органические соединения, в состав которых входят аминогруппы (- NH2) и карбоксильные группы (- COOH).
Несмотря на то, что в клетках и живых тканях можно встретить больше 300 различных аминокислот, всего 20 из них являются звеньями в процессе строительства пептидов и белков, которые создаются на ДНК-матрице. Такие аминокислоты входят в состав ДНК и называются белковыми.
В последовательности нуклеотидов ДНК или соответствующего гена закодирована последовательность размещения вышеупомянутых аминокислот внутри белка. Другие аминокислоты могут встречаться как в виде свободных молекул, так и в связанном виде.
Есть аминокислоты, которые можно найти только в определенных организмах, а некоторые – только в одном организме. Почти все растения и микроорганизмы, в отличие от животных и людей, синтезируют нужные аминокислоты. Люди и животные не могут синтезировать незаменимые аминокислоты – они получают их только в процессе приема пищи.
Аминокислоты крайне важны для организма, поскольку принимают участие в обмене белков и углеводов, образовании важных органических соединений
В качестве примера – пуриновые и пиримидиновые основания, которые являются важной частью аминокислот
Замечание 1
Аминокислоты можно найти в составе гормонов, токсинов, алкалоидов, антибиотиков, пигментов и др. А еще очень много аминокислот выступает посредниками при передаче нервных импульсов.
Классификация аминокислот
Есть несколько признаков, по которым классифицируют все аминокислоты:
- взаимное расположения аминогрупп и карбоксильных групп;
- количество функциональных групп. Здесь выделяют кислые, нейтральные и основные аминокислоты;
- характер углеводного радикала. В этом случае можно выделить алифатические, ароматические, гетероциклические аминокислоты.
Названия аминокислот, исходя из систематической номенклатуры, получаются, если к названию соответствующей кислоты добавляется приставка амино- и указывается место размещения аминогруппы по отношению к карбоксильной группе.
Есть еще одни вариант называния аминокислоты: обычное название карбоновой кислоты озвучивается вместе с приставкой амино-, а после обозначается буквой греческого алфавита.
Среди наиболее важных аминокислот стоит назвать валин, глицин, лейцин, аланин.
Подводя итоги, отметим, что аминокислоты – это кристаллические вещества, обладающие высокой температурой плавления. Они практически ничем не отличаются от индивидуальных аминокислот – по этой причине они не свойственны многим живым организмам.
Замечание 2
Многие аминокислоты сладкие на вкус.
Важно обозначить, что аминокислоты растворяются в воде, а в органических растворителях – нет. Учитывая этот факт, можно сказать, что аминокислоты похожи на неорганические соединения
Всё ещё сложно?
Наши эксперты помогут разобраться
Все услуги
Решение задач
от 1 дня / от 150 р.
Курсовая работа
от 5 дней / от 1800 р.
Реферат
от 1 дня / от 700 р.
Условно заменимые: в каких продуктах содержаться
Условно заменимыми считаются аминокислоты, которые не могут вырабатываться в определенные периоды жизнедеятельности (младенческий возраст и преклонный), либо при недостаточном количестве таких компонентов, как:
- аргинин – необходим организму, где нужен быстрый рост мышечной массы, для улучшения обменных процессов, работы иммунитета;
- тирозин – передает нервные сигналы, при его участии вырабатываются гормоны (в том числе «гормон счастья») и пигменты;
- гистидин – дает возможность росту мышечных тканей, выработке ферментов;
- цистеин – поддерживает здоровье органов зрения, нервной системы, быстрое развитие мускулатуры.
Условно заменимые есть в продуктах питания с высоким содержанием аминокислот: бобовых, бананах, орехах и семечках, мясе птицы, говядины и индейки, морепродуктах.
Незаменимые аминокислоты поступают в наш организм с пищей, которую мы употребляем
Сочетание аминокислот с другими видами спортпита
Рассмотрим связки комплексных АК с другими добавками:
- С протеином. Спорный вариант сочетания. С одной стороны, одновременный прием этих двух добавок должен способствовать повышению общего количества аминокислот в порции. С другой – теряется смысл в АК, так как протеиновый порошок имеет более низкую скорость усвоения, а, значит, он будет тормозить всасывание АК комплекса в кишечнике;
- С гейнером. Опять же скорость усвоения АК при таком сочетании будет ниже, но зато качественно улучшится пищевая ценность порции. В принципе, такое сочетание возможно, когда спортсмену необходимо повысить количество белка в гейнере, но такая связка будет дорогой. Дешевле добавлять в гейнер любой вид чистого протеина, например, сывороточного или яичного;
- С креатином. Продуктивная связка. Дело в том, что АК довольно быстро усваиваются организмом. Это свойство аминокислот помогает ускорить транспортировку креатина в мышцы, что повышает его эффективность и дает спортсмену быстрый источник энергии для мускулатуры. Положительный эффект объясняется наличием в составе АК-комплекса аргинина, который усиливает кровоток;
- С жиросжигателями. Допустимая связка, но принимать добавки следует по отдельности. При похудении спортсмен в любом случае будет «сжигать» какую-то часть мышечных волокон. Чтобы минимизировать потери в мышечной массе, необходимо принимать комплексные АК. Они увеличат концентрацию аминокислот в кровотоке и предохранят волокна от катаболизма (разрушения);
- С аминокислотами BCAA. Бесполезная связка. В составе комплексных АК уже присутствуют валин, лейцин, изолейцин. Поэтому сочетание данных добавок лишь повысит концентрацию BCAA в порции, но качественного преимущества спортсмен не получит. Более того, BCAA при подобном сочетании будут гораздо медленнее усваиваться, а, значит, их эффективность заметно снизится.
Что такое аминокислота — общая характеристика
Аминокислоты рассматривают в качестве производных карбоновых кислот, в углеводородных радикалах которых аминогруппами замещен один или несколько атомов водорода. Соединения представляют собой строительный материал для пептидов и белков. Открыто свыше 200 природных аминокислот, 20 из которых входят в состав белков и носят название нормальных, основных, стандартных. В некоторых случаях можно встретить нестандартные аминокислоты.
Выделяют около 20 аминокислот, обладающих важным значением для жизни человека. Данные вещества представляют собой протеиногенные аминокислоты. Из них состоят белки. В пищевых продуктах содержится 22 аминокислоты. Кроме белковых аминокислот, существуют другие виды соединений этого класса, которые встречаются в свободном состоянии, либо включены в состав коротких пептидов или комплексов с другими органическими веществами.
Многие из аминокислот характерны только для определенных организмов, а некоторые — лишь для конкретного организма. Микроорганизмы и растения в большей степени самостоятельно вырабатывают нужные им аминокислоты. У животных и человека отсутствует способность синтезировать некоторые незаменимые аминокислоты, которые они получают с пищей. Заменимыми являются вещества, содержание которых в рационе питания не является обязательным, чтобы организм мог нормально развиваться. В том случае, когда возникает дефицит заменимых аминокислот, они вырабатываются из других аналогичных соединений или из небелковых компонентов. Примеры незаменимых аминокислот для всех видов животных:
- валин;
- лейцин;
- изолейцин;
- лизин;
- метионин;
- треонин;
- триптофан;
- фенилаланин.
Аминокислоты — наиболее важный компонент организма. Вещества являются строительными блоками, из которых складываются белковые структуры, в том числе мышечные волокна. Организм использует данные соединения для решения следующих задач:
- рост;
- восстановление;
- укрепление;
- выработка различных гормонов, антител, ферментов.
Аминокислоты, реализующие разные функции жизнедеятельности, входят в состав следующих элементов клетки:
- ядро;
- протоплазма;
- стенки.
Аминокислоты необходимы для осуществления обменных процессов с участием белков и углеводов, формирования важных для жизни соединений, в том числе, пуриновых и пиримидиновых оснований, входящих в состав нуклеиновых кислот. Соединения являются компонентами:
- гормонов;
- витаминов;
- алкалоидов;
- пигментов;
- токсинов;
- антибиотиков.
Определенные аминокислоты играют посредническую роль в процессе транспортировки нервных импульсов. Нарушение обмена данного типа соединений может быть обусловлено рядом наследственных и приобретенных заболеваний, которые сопровождаются тяжелыми проблемами в развитии организма. Основные продукты разложения аминокислот:
- аммиак;
- мочевина;
- мочевая кислота.
Потери аминокислот восполняются при расщеплении белков. Соединения необходимы для реализации следующих функций организма:
- метаболизм, в том числе, получение и устранение витаминов, липотропное действие, гликолиз и гликонеогенез;
- детоксикация, выработка иммунитета;
- обеспечение клеток энергией, включая мозг, формирование нейромедиаторов, антидепрессантная активность, улучшение памяти;
- метаболизм углеводов, выработка и создание запаса гликогена в мышцах и печени, рост мышечной массы, снижение утомляемости, улучшение работоспособности;
- стимуляция работы гипофиза, увеличение объемов выработки гормона роста, гормонов щитовидной железы и надпочечников;
- формирование коллагена и эластина, восстановление костей и эпидермиса, заживление повреждений кожного покрова;
- кроветворение, синтез гемоглобина.
В том случае, когда организм испытывает нехватку аминокислот, наблюдается дисбаланс белкового обмена. В процессе элементы, которых не хватает, «извлекаются» из соединительных тканей, мышц, крови и печени. Полученные белки передаются для питания мозга и обеспечения функционирования сердечно-сосудистой системы. При расходе собственных аминокислот, запас которых не восполняется, организм становится слабым и истощается. В последствии наблюдается сонливость, выпадение волос, анемия, потеря аппетита, ухудшение состояния кожи, задержка роста и умственного развития.
Катаболизм протеиногенных аминокислот
Аминокислоты могут быть классифицированы в соответствии со свойствами их основных продуктов, как, например:
* Глюкогенные, продукты которых обладают способностью к образованию глюкозы путем глюконеогенеза
* Кетогенные, продукты которых имеют свойство образовывать глюкозу. Эти продукты могут быть использованы для кетогенеза или синтеза липидов.
* Аминокислоты, катаболизируемые как в глюкогенные, так и кетогенные продукты.
Деградация аминокислот часто включает дезаминирование, перемещая аминогруппу в альфакетоглютарат с образованием глутамата. Этот процесс включает трансаминазы, часто такие же, как и использующиеся в аминировании в процессе синтеза. У многих позвоночных аминогруппа затем удаляется через цикл мочевины и выделяется в виде мочевины. Однако, процесс деградации аминокислот может приводить к образованию мочевой кислоты или аммиака. Например, серин дегидратаза преобразует серин в пируват и аммиак. После удаления одной или более аминогрупп, остальная часть молекулы может иногда быть использована для синтеза новых аминокислот или для энергии путем ввода в гликолиз или цикл лимонной кислоты.
Незаменимые и заменимые аминокислоты
Из большого разнообразия только 20 аминокислот обладают свойством образовывать белки. АМК делятся на α-, β-, γ-, δ- и ω-аминокислоты, обладающие разными формулами и химическими свойствами. Наиболее важны альфа аминокислоты, из которых строится большинство белков.
Существует классификация аминокислот, которая делит эту группу на гидрофильные (обладающие свойством взаимодействия с водой) и гидрофобные аминокислоты (пытаются избежать контакта с водой). Но есть и классификация, которая строится на поступлении их в организм: виды аминокислот делятся на заменимые и незаменимые.
Незаменимые
К незаменимым АМК относятся соединения, которые организм не способен синтезировать в необходимом количестве. Это следующий комплекс аминокислот:
- лейцин;
- валин;
- лизин;
- метионин;
- треонин;
- триптофан;
- фенилаланин;
- гистидин.
Каждая из них имеет свою формулу, свойства и выполняет определенную роль в ходе обменных процессов. Есть группа и условно-незаменимых аминокислот, которые организм синтезирует в недостаточных для него количествах. Это тирозин и цистеин.
Заменимые
Эту группу АМК организм синтезирует самостоятельно. Лучшие аминокислоты вырабатываются внутри организма, их не нужно постоянно поставлять извне. К ним относятся:
- аргинин;
- аланин;
- аспаргин;
- глутамин;
- глицин;
- карнитин;
- орнитин;
- пролин;
- серин;
- таурин.
Каждый из них играет важную роль в организме. Обладает строением (формулой), которое определяет его свойства. А в целом они участвуют в белково-углеводном обмене, в синтезе нужных организму веществ. Из аминокислот стоятся гормоны, витамины, алкалоиды, пигменты и другие соединения.
Аминокислоты
Аминокислоты – это структурные химические единицы, из которых состоят белки. В свою очередь, именно из белков и состоит любой без исключения живой организм (подробнее о белках можно узнать из статьи «Белок и его составляющие в продуктах питания»).
Важно! Белки синтезируются в организме человека из аминокислот, образующихся в процессе расщепления белков, которые содержатся в пищевых продуктах. Вывод: именно аминокислоты представляют собой наиболее ценные элементы питания
Существует порядка 28 аминокислот, которые могут быть заменимыми и незаменимыми. Заменимые синтезируются в печени человека, тогда как незаменимые в обязательном порядке должны поступать в организм извне, а именно с пищей.
Польза аминокислот
- Регулирование функционирования головного мозга.
- Улучшение усвоения витаминов и минералов.
- Снабжение энергией мышечной ткани.
- Ускорение синтеза белка путем стимулирования секреции гормона инсулина.
- Способствование сжиганию жира.
- Снижение аппетита.
- Стимулирование иммунитета в борьбе с вирусами и инфекциями.
- Улучшение метаболических процессов.
- Активизирование выработки ферментов, способствующих поддержанию нормального психического тонуса.
- Способствование выработке гемоглобина.
- Увеличение физической выносливости.
Дефицит аминокислот
Важно! Синтез белков осуществляется в организме постоянно. При отсутствии хотя бы одной незаменимой аминокислоты процесс образования белков приостанавливается, что может спровоцировать нарушение пищеварения, депрессию, развитие жировой дистрофии печени, а также замедление роста
Основные причины дефицита незаменимых аминокислот:
- неправильное питание;
- инфекция;
- употребление определенных лекарственных средств;
- нарушение процесса всасывания в ЖКТ;
- частое потребление фаст-фуда;
- стрессы;
- дисбаланс питательных веществ;
- травмы.
Важно! Особенно опасна нехватка аминокислот в детском возрасте, когда организму требуется полный набор биологически активных веществ, обеспечивающих нормальное физическое и умственное развитие. Симптомы нехватки в организме аминокислот:
Симптомы нехватки в организме аминокислот:
- слабость;
- снижение аппетита;
- анемия;
- истощение организма;
- ухудшение состояния кожи.
Вред аминокислот
Навредить организму может не только дефицит, а и переизбыток аминокислот.
Так, самым безобидным проявлением переизбытка аминокислот является пищевое отравление со всеми вытекающими отсюда последствиями (речь идет о тошноте, поносе, рвоте, слабости). Кроме того, чрезмерное потребление аминокислот может спровоцировать нарушения в работе ЖКТ, сердечно-сосудистой и нервной систем.
В каких продуктах содержатся аминокислоты?
Важно! Аминокислоты, получаемые из натуральных продуктов питания, не обладают побочными эффектами, чего нельзя сказать о синтетических биодобавках, передозировка которыми может привести к вышеперечисленным нарушениям. Аминокислоты содержатся в таких продуктах:
Аминокислоты содержатся в таких продуктах:
- грибы;
- мясо;
- зерновые;
- молочные продукты;
- орехи;
- соя;
- рыба;
- бобовые;
- крупы;
- яйца;
- бананы;
- кунжут;
- финики.
Ниже более подробно рассмотрим свойства отдельных аминокислот и их содержание в продуктах.